_ Mit Rollläden lässt sich nicht nur im Sommer Energie einsparen, sondern es könne auch im Winter eine erhebliche energetische Verbesserung der transparenten Flächen erreicht werden. Je älter die Verglasungen sind, desto höher sind die Einsparpotenziale. Hierbei sind Rollläden Schiebe- und Klappläden gleich in doppeltem Sinne wirksam. Im Winter verringern sie in kalten Nachtstunden als temporärer Wärmeschutz (TWS) den Heizwärmebedarf, im Sommer reduzieren sie als Verschattung den Kühlbedarf.
Für eine genaue Berechnung der möglichen Energieeinsparung müssen die vielfältigen Einflüsse des Gebäudes berücksichtigt werden. Um dies zu vereinfachen, lassen sich die Gebäudeeinflüsse durch eine Simulation nach EN ISO 13790 auf Basis des Einraummodells (DIN EN ISO 13791) durchführen. Das wiederum erleichtert die Ermittlung der möglichen Energieeinsparungen. Die Wirksamkeit eines TWS hängt von folgenden Faktoren ab:
- Luftdichtheit (ruhende Luftschicht)
- Wärmedämmwert (Wärmedämmwiderstand und Strahlungsverhalten durch TWD
- Wärmedämmniveau der bestehenden Außenwand und der Fenster/Verglasung
- Klimabedingungen (Sonnenscheindauer und Außentemperaturen in der Heizperiode)
- Art der Steuerung und Schließdauer des TWS (feste Zeiten oder angepasst an Tageslichtdauer).
Die mögliche Energieeinsparung wird auf die Fensterfläche bezogen, da alle Einflüsse für Fenster und TWS in gleichem Maße gelten und die wärmetechnische Verbesserung auf die transparenten Flächen begrenzt ist.
Es ist sinnvoll die Verbesserung des Wärmedurchgangskoeffizienten ΔUW zu betrachten, da dieser bei Architekten, Herstellern und Bauherren die bekannteste Kenngröße ist.
Eine direkte Ableitung auf eine mögliche Energieeinsparung ist damit aber nicht möglich, da die Verbesserung nur wirksam ist, wenn der TWS aktiviert wird. Für die Bestimmung der inneren Oberflächentemperaturen ist der Wärmedurchgangskoeffizient ΔUW,TWS hilfreich.
Die Verbesserung durch einen temporären Wärmeschutz ist vom Wärmedurchlasswiderstand des äußeren Abschlusses ΔR abhängig, der maßgeblich von der Luftdurchlässigkeit des äußeren Abschlusses und dem Wärmedämmwert bestimmt wird. Dabei ist die Summe der umlaufenden Fugen etot (Anschluss seitlich, oben und unten) relevant: In Abhängigkeit von etot werden die äußeren Abschlüsse gemäß EN 13125 in fünf Klassen eingeteilt. Die höchste Luftdichtheit (Klasse 5) kann nur erreicht werden, wenn die Licht- und Luftschlitze des Rollladenpanzers geschlossen sind, die Stäbe ineinander greifen oder sich überlappen und die umlaufenden Fugen kleiner als 3 mm sind.
Die Luftdichtigkeit lässt sich anhand der EN 13125 tabellarisch ermitteln oder nach EN 12835 genau messen. Die EN 13125 legt für bestimmte Konstruktionen Mindest-Luftdichtigkeitsklassen fest, z.B. für geführte Faltläden (Akkordeon) Klasse 1, Außenjalousien mit verbundenen oder feststehenden Lamellen in geschlossener Stellung Klasse 2. Den Wärmedurchlasswiderstand eines Rollladenpanzers Rsh oder eines anderen äußeren Abschlusses muss der Hersteller angeben.
Konstruktive Umsetzung
Die Konstruktion eines TWS mittels Rollladen, Jalousie etc. kann nicht nur den Wärmdämmwert verbessern, sondern auch Zusatzfunktionen wie Sonnenschutz, Einbruchhemmung und Witterungsschutz bieten. Der Wärmedämmwert eines TWS wird durch den Wärmedämmwiderstand des Materials (Rollladenpanzer) sowie durch die Luftdichtheit beeinflusst.
Den größten Einfluss hat hierbei die Luftdichtigkeit des äußeren Abschlusses (z.B. Rollladenpanzer) an die Außenwand bzw. an das Fenster oder die Fassade, damit zwischen TWS und Fenster eine ruhende Luftschicht entstehen kann.
Die Licht- und Luftschlitze des geschlossenen Panzers sollen vollständig schließbar sein, indem die Stäbe ineinander greifen. Gemäß der Anforderung für die Zuordnung zu Klasse 4 der Luftdurchlässigkeit nach EN 13125 muss die Gesamtfugenbreite etot ≤ 8 mm sein.
Bei alten Fensten (Uw = 2,8 W/m2K) lässt sich durch den TWS eine Verbesserung des U-Wertes von ca. 0,85 W/m2K erreichen, bei einem neuen Fenster gemäß EnEV 2009, Uw = 1,3 W/m2K eine Verbesserung von ca. 0,2 W/m2K. Durch die Rollläden kann so die thermische Behaglichkeit vor allem in den Abend- und Nachtstunden deutlich verbessert werden.
Zur genauen Berechnung der möglichen energetischen Einsparpotenziale auf Gebäudeebene ist die Kenntnis der vorhandenen Klimadaten (Sonnenscheindauer, Außentemperaturen), die Ausführung des vorhandenen Gebäudes und der Fenster (Dämmstandard, thermische Speichermassen) sowie der Heiztechnik (Nachtabsenkung) erforderlich. Weiter ist die Berücksichtigung der klimarelevanten Einflüsse (Globalstrahlung, Winddaten sowie der Sonnenstand) nötig. Hier kann auf die Klimadaten von Meteonorm zurückgegriffen werden. Lokale Phänomene wie „kalte Senken“, Nebelregionen oder höhere Windgeschwindigkeiten können hier jedoch nicht berücksichtigt werden.
Die Simulation der Gebäudeeinflüsse erfolgt nach EN ISO 13790 auf Basis des Einraummodells gemäß DIN EN ISO 13791 und kann vom ift für verschiedenste Klimaregionen ermittelt werden. Die mögliche Energieeinsparung wird auf die Fensterfläche bezogen, um gebäudebezogene Einflüsse wie die Lüftungswärmeverluste oder die internen Wärmequellen vernachlässigen zu können, da diese für Fenster und TWS in gleichem Maße gelten.
Allerdings ist der Einfluss umso geringer, je besser die Wärmedämmung der Gebäudehülle und des Fensters bzw. der Verglasung ist. Die höchsten Einsparungen lassen sich so in der Sanierung erzielen.
Ausblick
Rollläden und äußere Abschlüsse helfen, als temporärer Wärmeschutz wirksam eine Überhitzung des Gebäudes zu verhindern und können – eine entsprechende Dichtheit vorausgesetzt – in den kalten Stunden erheblich Energie einsparen. Durch geeignete Materialien und konstruktive TWS-Maßnahmen kann der U-Wert von älteren Fenstern und Verglasungen (ohne beschichtete Gläser) deutlich verbessert werden. Je älter das Fenster, desto höher die Einsparung.
Weiter lässt sich durch solche Maßnahmen auch der thermische Komfort im Innenraum erheblich verbessert, da die Oberflächentemperaturen im Innenraum fühlbar ansteigen.
Für die Effizienz eines temporären Wärmeschutzes ist eine durchdachte Konstruktion und sorgfältige Ausführung notwendig. Durch TWS-Maßnahmen, die nachträglich auf ein altes Fenster mit Einfachverglasung montiert werden, lassen sich je nach Klima im Jahr über 140 kWh/m2 Fensterfläche einsparen. Bei einem Wohnhaus mit 30 m2 Fensterfläche sind das ca. 4200 kWh, was etwa 420 l Heizöl entspricht. Bei Fenstern mit alten Isolierverglasungen ergeben sich immerhin 60 kWh/a pro Quadratmeter Fensterfläche bzw. 1800 kWh/a. Gleichzeitig werden durch einen TWS auch die Sicherheit und die Einbruchhemmung verbessert. Um eine energetisch optimierte Gebäudehülle zu erhalten, sollte der temporäre Wärmeschutz allerdings immer mit zeitgemäßen Fenstern (mit leistungsfähigem Isolierglas) kombiniert werden.
Tipp der Redaktion: Die Langversion des Texts, inkl. Berechnungsformel finden Sie auf https://www.glaswelt.de/. zum Download. Geben Sie im Suchfeld den Webcode 1185 ein.
Die Autoren
Manuel Demel ist als Produktingenieur Bauphysik am ift Rosenheim tätig und Jürgen Benitz-Wildenburg ist dort als Leiter Kommunikation aktiv.
